Co-SIMP 奇迹

我们提出一种热产生暗物质的新机制，基于类半湮灭过程 $\chi+ \chi +\text{SM} \rightarrow \chi + \text{SM}$，其对暗物质性质有引人入胜的后果。首先，其质量低，$\lesssim 1$ GeV（但 $\gtrsim 5$ keV 以避开结构形成约束）。其次，它强相互作用，导致暗 sector 与可见 sector 间动力学平衡，避开了 $\chi+ \chi + \chi \rightarrow \chi + \chi$ 模型的结构形成问题。第三，在 $3 \rightarrow 2$ 过程中，一个暗物质粒子被消耗，赋予标准模型粒子单能反冲。我们表明这一新情形目前是被允许的，这令人惊讶（或许是一个“小奇迹”）。然而，它可通过当前及近期实验中的新颖分析被系统性检验。特别地，热遗迹暗物质的 Co-SIMP 模型可解释 XENON1T 超出。